一种用于新能源汽车的充电系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于新能源汽车的充电系统及方法，包括调度单元和充电桩，所述调度单元为用户推荐充电桩，所述充电桩通过主控单元接入电网和光伏发电单元，所述主控单元将光伏发电单元的电能储存在储能蓄电池组中；所述充电桩上设有与电动汽车连接的充电接口，所述充电桩的主控单元通过双向逆变模块为电动汽车实现慢充模式，所述充电桩的主控单元通过功率转换单元连接至充电接口为电动汽车实现快充模式，所述主控单元通过隔离驱动模块单向连接至功率转换单元；本发明专利技术提供的的充电系统，采用储能式充电桩，兼容交直流充电桩常规、快速充电的功能，并通过储能电池的配置来降低电网改造投入的大量资金并且抵消大量充电桩接入对电网的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种用于新能源汽车的充电系统及方法
本专利技术属于新能源汽车充电
，具体涉及一种用于新能源汽车的充电系统及方法。
技术介绍
电动汽车以其节能、零排放、低噪声、高效等优点，也逐渐成为世界各国政府和汽车制造商关注的焦点，使其成为未来汽车工业发展的主流。发展电动汽车必须建设与之配套的充电基础设施，包括各种分散式交直流充电设备、集中式大型充换电站；因此，大力推进充电基础设施建设，是当前加快电动汽车推广应用的紧迫任务，然而，随着大量电动汽车在没有调节和控制的情况下接入电网充电，可能将导致配电网负荷曲线出现峰峰叠加，导致峰谷差进一步扩大，线路变压器过负荷风险加大；同时充电谐波的注入也将导致配电网络的运行稳定性降低；此外过负荷也将会增大对发电设备的容量需求，导致系统投入增加，降低了系统运行的经济性。充电桩是为电动汽车提供电池动力支持的专用电力设备，主要安装于公共建筑、居民小区停车场或充电站内，利用国家标准中规定的充电接口，给各种类型的电动汽车提供对应电度等级的充电服务。目前常用的充电桩有交流充电桩和直流充电桩。其中交流充电桩即为常规慢速充电方式的充电桩，由外部提供220V或380V交流电源，并通过车载充电机给车载电池充电，该充电方式安装成本低，可充分利用用电低谷时间进行充电，降低充电成本，延长电池的使用寿命；但充电时间过长，对电动汽车停靠时间和停靠地点有严格要求，导致其利用效率降低。直流充电桩即为快速充电方式的充电化由非车载充电机完成交直流变换，然后通过专口的直流充电接口直接给车载电池充电，充电电压一般为400V或750V，满足紧急续航的需求，与交流充电桩相比，该方式充电效率低，工作和安装成本高，且大电流，对电池寿命影响大；同时大功率充电，对电网冲击大，还会引起公用电网电压波动，产生谐波危害。随着电动汽车数量的急剧増加，规模化的电动汽车充电将进一步加大电网的峰谷差率，造成地区性电网负荷波动，电网电压的波动会使充电桩输出电压的大小产生波动，进而影响电动汽车电池的使用寿命。此外，受多种因素的影响，电动汽车充电需求在时间和空间上具有随机性、分散性特点，增加了电网运营管理的难度，由于充电设备的高频化，将会给电网产生一定的谐波污染，影响电网的安全稳定运行。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决
技术介绍
中所提出的问题，而提供一种用于新能源汽车的充电系统及方法，将光伏发电系统接入电网，采用储能式充电桩，兼容交直流充电桩常规、快速充电的功能，并通过储能电池的配置来降低电网改造投入的大量资金并且抵消大量充电桩接入对电网的影响。本专利技术的目的是这样实现的：一种用于新能源汽车的充电系统，包括调度单元和充电桩，所述调度单元为用户推荐充电桩，所述调度单元为用户提供多种充电方案由用户选择，所述充电桩通过主控单元接入电网和光伏发电单元，所述主控单元将光伏发电单元的电能储存在储能蓄电池组中；所述充电桩上设有与电动汽车连接的充电接口，所述充电桩的主控单元通过双向逆变模块为电动汽车实现慢充模式，所述充电桩的主控单元通过功率转换单元连接至充电接口为电动汽车实现快充模式，所述主控单元通过隔离驱动模块单向连接至功率转换单元。优选的，所述功率转换单元包括通过滤波器单向连接电网的AC/DC变换器和双向连接储能蓄电池组的双向DC/DC变换器，所述AC/DC变换器通过单向DC/DC变换器单向连接至电动汽车，所述AC/DC变换器和单向DC/DC变换器的输出端通过电压电流检测电路2单向连接至主控单元的处理器，所述双向DC/DC变换器和储能蓄电池组的输出端通过电压电流检测电路1单向连接至主控单元的处理器。优选的，所述储能蓄电池组通过双向DC/DC变换器实现与直流母线之间的能量的双向流动，所述直流母线与电动汽车之间采用单向DC/DC变换器实现对电动汽车的充电。优选的，所述滤波器通过开关1单向连接AC/DC变换器，所述单向DC/DC变换器通过开关3单向连接至电动汽车，所述双向DC/DC变换器通过开关2双向连接至AC/DC变换器的输出端。优选的，所述的光伏发电单元在向储能蓄电池组储存电能时，采用分段式充电模式，包括恒定电流充电阶段和恒压充电阶段两个阶段。优选的，所述调度单元采用远程数据中心，实现充电桩和移动端之间的通信并进行充电桩调度，包括应用服务器和数据库服务器，所述应用服务器和数据库服务器通过交换机连接至数据采集服务器和移动应用服务器。优选的，所述主控单元通过保护电路连接至报警模块，所述主控单元通过GPRS模块连接至用户的移动端。一种用于新能源汽车的充电方法，包括如下步骤：S1、用户通过移动端向调度单元发送充电请求，调度单元通过调度策略为用户推荐适宜充电桩和充电方案，用户在到达指定充电桩后，在充电桩上选择快充模式或慢充模式；S2、当用户选择慢充模式时，主控单元的双向逆变模块将电网接入充电桩的充电接口的交流端，实现慢充，当电网故障时，主控单元的双向逆变模块将储能蓄电池组的低压的直流电转化为高压的交流电，为电动汽车交流供电，实现慢充；S3、当用户选择快充模式时，主控单元控制充电桩内的功率转换单元的开关1、开关2和开关3关闭，实现电网和储能蓄电池组同时给电动汽车快速充电，当电网故障时，主控单元关闭功率转换单元的开关2和开关3，实现储能蓄电池组单独给电动汽车快速充电。优选的，所述保护电路对充电桩的故障进行检测，所述的检测步骤如下：步骤一、主控单元开启充电桩故障检测程序，判断输入是否缺少相位，若是则直接切断充电接口，否则计入输入过压判断；步骤二、当主控单元判断输入过压时，直接进入延时状态，延时5s后再次重新检测，若检测3次电压一直过高，则直接退出并启动报警模块显示，否则进入过流判断；步骤三、当主控单元判断输入过流时，直接断开充电接口，否则判断输出是否过压，若判断输出过压则直接断开充电接口，否则判断输出电流是否过流；步骤四、当主控单元判断输出过流时，直接断开充电接口，否则判断充电桩是否过热，若判断过热则打开充电桩内部设置的散热风扇，直至温度降低至充电桩的正常工作状态，若判断未过热则充电桩直接进入正常工作状态。优选的，在慢充模式中，所述主控单元在为电动汽车进行充电时，采用三段式充电模式，包括快速充电、补足充电和涓流充电三个阶段，其中快速充电阶段采用恒流充电方式，补足充电阶段采用恒压充电方式，涓流充电阶段采用恒流充电方式。优选的，所述远程数据中心包括：数据采集模块，实现远程数据中心与用户车辆之间通信并进行数据采集；数据存储模块，将采集的数据存入数据库中，将接收到的数据保存在数据库中，并通过磁盘阵列的方式对数据进备份，提高数据安全性；调度模块，通过应用服务器对采集的数据进行分析统计，并对充电桩进行状态监控、实时报警、数据查询和数据统计。优选的，所述调度单元的调度步骤如下：（1）远程数据中心进行信息整合，获取用户充电请求时刻，电动汽车的位置坐标信息，用户电动汽车剩余电量，在服务器数据库中搜索附近充电桩位置及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于新能源汽车的充电系统，其特征在于：包括调度单元和充电桩，所述调度单元为用户推荐充电桩，所述调度单元为用户提供多种充电方案由用户选择，所述充电桩通过主控单元接入电网和光伏发电单元，所述主控单元将光伏发电单元的电能储存在储能蓄电池组中；/n所述充电桩上设有与电动汽车连接的充电接口，所述充电桩的主控单元通过双向逆变模块为电动汽车实现慢充模式，所述充电桩的主控单元通过功率转换单元连接至充电接口为电动汽车实现快充模式，所述主控单元通过隔离驱动模块单向连接至功率转换单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于新能源汽车的充电系统，其特征在于：包括调度单元和充电桩，所述调度单元为用户推荐充电桩，所述调度单元为用户提供多种充电方案由用户选择，所述充电桩通过主控单元接入电网和光伏发电单元，所述主控单元将光伏发电单元的电能储存在储能蓄电池组中；
所述充电桩上设有与电动汽车连接的充电接口，所述充电桩的主控单元通过双向逆变模块为电动汽车实现慢充模式，所述充电桩的主控单元通过功率转换单元连接至充电接口为电动汽车实现快充模式，所述主控单元通过隔离驱动模块单向连接至功率转换单元。


2.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的充电系统，其特征在于：所述功率转换单元包括通过滤波器单向连接电网的AC/DC变换器和双向连接储能蓄电池组的双向DC/DC变换器，所述AC/DC变换器通过单向DC/DC变换器单向连接至电动汽车，所述AC/DC变换器和单向DC/DC变换器的输出端通过电压电流检测电路2单向连接至主控单元的处理器，所述双向DC/DC变换器和储能蓄电池组的输出端通过电压电流检测电路1单向连接至主控单元的处理器。


3.根据权利要求2所述的一种用于新能源汽车的充电系统，其特征在于：所述储能蓄电池组通过双向DC/DC变换器实现与直流母线之间的能量的双向流动，所述直流母线与电动汽车之间采用单向DC/DC变换器实现对电动汽车的充电。


4.根据权利要求2所述的一种用于新能源汽车的充电系统，其特征在于：所述滤波器通过开关1单向连接AC/DC变换器，所述单向DC/DC变换器通过开关3单向连接至电动汽车，所述双向DC/DC变换器通过开关2双向连接至AC...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炫，
申请(专利权)人：深圳嘉信立诚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44